登录
10. 燃气热水器是广泛使用的家庭电器，通过燃烧天然气来实现热水供应。如图甲所示，自来水由进水口进入热水器，经过燃烧区变成热水，从出水口流出。
【电路原理】
燃气热水器内部控制电路可简化为图乙。电源电压恒为6伏，R为安装在出水口的热敏电阻，其阻值随温度变化情况如图丙所示。
(1)甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。从燃烧的条件来看，甲烷属于
【温度调试】
(2)燃气热水器通过调节滑动变阻器调节出水温度。当滑动变阻器阻值调节至10欧姆，出水口水温稳定时，电流表示数为0.2安，求此时的出水温度。
(3)冬季气温低需提高出水温度，应如何调节滑动变阻器，并简述理由：
【优化改进】
(4)燃气热水器工作时会将周围的空气吸入燃烧室。氧气不充足时，甲烷燃烧产生有毒的一氧化碳气体。请从安全使用角度判断，下列安装方式中更合理的是
A. 安装在厨房的墙壁上 B. 密封在厨房的柜子中
【电路原理】
燃气热水器内部控制电路可简化为图乙。电源电压恒为6伏，R为安装在出水口的热敏电阻，其阻值随温度变化情况如图丙所示。
(1)甲烷在氧气中燃烧生成二氧化碳和水。从燃烧的条件来看，甲烷属于
可燃物
。【温度调试】
(2)燃气热水器通过调节滑动变阻器调节出水温度。当滑动变阻器阻值调节至10欧姆，出水口水温稳定时，电流表示数为0.2安，求此时的出水温度。
(3)冬季气温低需提高出水温度，应如何调节滑动变阻器，并简述理由：
向左移动滑动变阻器。向左移动滑动变阻器,滑动变阻器阻值减小,电路中的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引磁铁向左移动,进气量增大,燃烧更剧烈,温度升高。
。【优化改进】
(4)燃气热水器工作时会将周围的空气吸入燃烧室。氧气不充足时，甲烷燃烧产生有毒的一氧化碳气体。请从安全使用角度判断，下列安装方式中更合理的是
A
。A. 安装在厨房的墙壁上 B. 密封在厨房的柜子中
答案
10.(1)可燃物
(2)$R_{x}=R_{总}-R=30$欧$-10$欧$=20$欧,由图丙得,此
时的温度为50摄氏度。
(3)向左移动滑动变阻器。
向左移动滑动变阻器,滑动变阻器阻值减小,电路中
的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引磁铁向左移动,进
气量增大,燃烧更剧烈,温度升高。
(4)A
(2)$R_{x}=R_{总}-R=30$欧$-10$欧$=20$欧,由图丙得,此
时的温度为50摄氏度。
(3)向左移动滑动变阻器。
向左移动滑动变阻器,滑动变阻器阻值减小,电路中
的电流增大,电磁铁磁性增强,吸引磁铁向左移动,进
气量增大,燃烧更剧烈,温度升高。
(4)A
解析
【分析】
我们可以分小问逐步梳理解题思路：
1. 第一小问回忆燃烧的三个条件：可燃物、助燃剂（氧气）、温度达到可燃物的着火点，甲烷可以在氧气中燃烧，直接对应属于可燃物。
2. 第二小问首先明确图乙中滑动变阻器和热敏电阻是串联关系，已知电源电压和电路电流，先根据欧姆定律R=U/I算出电路总电阻，再利用串联电路总电阻等于各分电阻之和，算出此时热敏电阻的阻值，最后对照图丙的阻值-温度对应关系，就能读出对应的出水温度。
3. 第三小问要提高出水温度，需要让燃气燃烧更剧烈，通入更多燃气，就需要控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强来打开更大的燃气进气阀，在热敏电阻还没变化的前提下，需要减小滑动变阻器接入的阻值，所以向左移动滑片即可。
4. 第四小问从安全角度，燃气热水器工作需要消耗大量空气，密封在柜子里容易缺氧产生有毒的一氧化碳，引发中毒风险，所以要选择通风良好的安装方式，选A。
【解析】
(1) 燃烧的三要素为可燃物、助燃物、温度达到着火点，甲烷可以燃烧，属于可燃物。
(2) 已知电源电压U=6V，电路电流I=0.2A，根据欧姆定律可得电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω$
串联电路总电阻等于各电阻之和，已知滑动变阻器阻值$R_{滑}=10Ω$，因此此时热敏电阻的阻值：
$R_{热}=R_{总}-R_{滑}=30Ω-10Ω=20Ω$
对照图丙热敏电阻阻值随温度变化的曲线，阻值为20Ω时对应的出水温度为50℃。
(3) 要提高出水温度，需要增大燃气进气量让燃烧更剧烈，因此应向左移动滑动变阻器的滑片：滑片左移后滑动变阻器接入电路的阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变的情况下电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引阀门结构增大燃气进气量，让燃烧更剧烈，出水温度升高。
(4) 若将热水器密封在厨房柜子中，工作时消耗柜内氧气，极易出现氧气不足的情况，产生有毒的一氧化碳引发中毒风险，安装在厨房墙壁上可以保证充足的空气供应，更安全，因此选A。
【答案】
(1) 可燃物
(2) 此时的出水温度为50摄氏度
(3) 向左移动滑动变阻器。向左移动滑动变阻器，滑动变阻器阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，吸引磁铁向左移动，进气量增大，燃烧更剧烈，温度升高。
(4) A
【知识点】
燃烧的条件，欧姆定律应用，燃气安全常识
【点评】
本题属于理化结合的生活实际应用题，将化学燃烧基础知识点、物理串联电路欧姆定律计算、电磁继电器的实际应用和生活安全常识结合起来，既考察了核心基础知识点的掌握程度，也引导学生用所学知识解决生活中的实际问题，贴合学以致用的学科考察导向。
【难度系数】
0.7
我们可以分小问逐步梳理解题思路：
1. 第一小问回忆燃烧的三个条件：可燃物、助燃剂（氧气）、温度达到可燃物的着火点，甲烷可以在氧气中燃烧，直接对应属于可燃物。
2. 第二小问首先明确图乙中滑动变阻器和热敏电阻是串联关系，已知电源电压和电路电流，先根据欧姆定律R=U/I算出电路总电阻，再利用串联电路总电阻等于各分电阻之和，算出此时热敏电阻的阻值，最后对照图丙的阻值-温度对应关系，就能读出对应的出水温度。
3. 第三小问要提高出水温度，需要让燃气燃烧更剧烈，通入更多燃气，就需要控制电路的电流变大，电磁铁磁性增强来打开更大的燃气进气阀，在热敏电阻还没变化的前提下，需要减小滑动变阻器接入的阻值，所以向左移动滑片即可。
4. 第四小问从安全角度，燃气热水器工作需要消耗大量空气，密封在柜子里容易缺氧产生有毒的一氧化碳，引发中毒风险，所以要选择通风良好的安装方式，选A。
【解析】
(1) 燃烧的三要素为可燃物、助燃物、温度达到着火点，甲烷可以燃烧，属于可燃物。
(2) 已知电源电压U=6V，电路电流I=0.2A，根据欧姆定律可得电路总电阻：
$R_{总}=\frac{U}{I}=\frac{6V}{0.2A}=30Ω$
串联电路总电阻等于各电阻之和，已知滑动变阻器阻值$R_{滑}=10Ω$，因此此时热敏电阻的阻值：
$R_{热}=R_{总}-R_{滑}=30Ω-10Ω=20Ω$
对照图丙热敏电阻阻值随温度变化的曲线，阻值为20Ω时对应的出水温度为50℃。
(3) 要提高出水温度，需要增大燃气进气量让燃烧更剧烈，因此应向左移动滑动变阻器的滑片：滑片左移后滑动变阻器接入电路的阻值减小，控制电路总电阻减小，电源电压不变的情况下电路电流增大，电磁铁磁性增强，吸引阀门结构增大燃气进气量，让燃烧更剧烈，出水温度升高。
(4) 若将热水器密封在厨房柜子中，工作时消耗柜内氧气，极易出现氧气不足的情况，产生有毒的一氧化碳引发中毒风险，安装在厨房墙壁上可以保证充足的空气供应，更安全，因此选A。
【答案】
(1) 可燃物
(2) 此时的出水温度为50摄氏度
(3) 向左移动滑动变阻器。向左移动滑动变阻器，滑动变阻器阻值减小，电路中的电流增大，电磁铁磁性增强，吸引磁铁向左移动，进气量增大，燃烧更剧烈，温度升高。
(4) A
【知识点】
燃烧的条件，欧姆定律应用，燃气安全常识
【点评】
本题属于理化结合的生活实际应用题，将化学燃烧基础知识点、物理串联电路欧姆定律计算、电磁继电器的实际应用和生活安全常识结合起来，既考察了核心基础知识点的掌握程度，也引导学生用所学知识解决生活中的实际问题，贴合学以致用的学科考察导向。
【难度系数】
0.7
